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低压配网断零保护设计思路浅析 　　摘要:在低压三相四线制系统中,零线断线给供电企业和客户造成的危害显而易见。本文对零线断线的原理和目前断零保护的方法进行了分析，提出了利用继电器过电压防护原理设计专用断零保护装置的思路，供参考。 　　关键词：低压;三相四线;零线断线;设计;思路 　　中图分类号：TM642+.2 文献标识码：A文章编号： 　　 　　引言 　　陕西省地方电力（集团）有限公司定位于区域性大型配电网企业，为了保障电网的安全可靠运行，我们要不断创新技术手段，创新管理模式。在配电网实际运行中，零线断线所引起的过电压将导致用户设备大面积烧毁，不仅给用户造成巨大损失，也使供电企业的生产经营陷入被动，此类故障影响面广、危害巨大。 　　如果能设计研制一套断零保护的专用装置（零线断线保护装置）作为技术手段，并对原有配电网断零保护的管理方法进行创新，两种手段和方法综合使用，可有效解决因零线断线引起的电压升高烧毁用户设备的事故。 　　配电网断零保护专用装置的设计，是企业践行服务承诺、促进企业不断发展的要求。 　　1 低压配网零线断线的原因及现象 　　1.1 在三相四线制低压供电系统中，我们通常采用“TT”系统或“TN-C”系统两种保护方式，系统中的零线能够保证三相负荷的相电压保持对称。即零线的存在，能使各相负荷的相电压恒等于电源的相电压，而与负荷本身的性质无关，也与负荷的变化无关，三相中任一相发生断路，只会影响本相负荷，其余两相的相电压保持不变，这两相的负荷仍能正常工作。但是，零线断线后，在三相负荷不平衡时，中性点将会位移，使断点之后的三相电压发生变化，造成三相电压严重不对称，有的相电压升高，用电器可能被烧毁，有的相电压会降低，用电器可能无法正常工作。 　　1.2 在三相四线制低压供电系统中，零线断线是一种常见故障，而配电变压器的负荷大部分为单相负荷，因用户电器的启停具有很大的随意性，所以很难做到三相负荷完全平衡。若发生零线断线，则中性点向重负荷相产生位移，使该相电压降低，而轻负荷相电压升高。三相负荷不平衡度越严重，中性点的位移量就越大，负荷侧相电压就越不对称，电压畸变越严重，一旦中性点位移偏大，就会不可避免地引发过电压烧毁用户电器的事故。 　　2 目前低压配网断零保护的方法及缺陷 　　2.1目前在断零保护上采用的防范措施主要有： 　　a.尽量平均地分配负荷。 　　b.加强零线敷设和连接质量。 　　c.恰当选择零线导线的线材并增大零线导线的截面积。 　　d.采用可抵制谐波的变压器。 　　e.对主零线进行多处重复接地。 　　f.不在零线上装设熔断器和开关。 　　2.2 存在的缺陷 　　以上这些防范措施虽然较为可靠，但都无法从根本上解决零线断线所带来的过电压问题。特别是将零线重复接地，的确能使零线的电位接近地电位，在零线断线后可为电流提供另一返回电源的通路，减小了中性点的位移，能一定程度上降低三相电压的不平衡度，使故障好转。但这种措施一是不能用于安装有剩余电流动作保护器的“TT”系统中，二是其作用在负荷较重时较小，效果不理想，因此只适用于10kW以下负荷很轻的线路，而且供电网络中需要重复接地的地方太多，投资很大，带来的维护量也很大。 　　另外，对于有些因素造成的零线断线，如大风刮断零线、车辆碰撞电杆或拉线导致零线被拽断、违章操作施工机械导致零线被挂断、零线被窃贼盗割等，原有配电网断零保护对其无法防护，一旦发生这些意外，只能祈祷少烧点用户设备。因此，创新的断零保护在原理上更重视防护零线断线后所产生的过电压。 　　3 低压配网断零保护的设计 　　3.1 低成本。三相四线制低压供电系统覆盖面非常庞大，应用环境复杂，因此要求零线断线保护装置必须满足相关规程、标准的要求。同时，为便于普及，还要以较低成本实现。 　　3.2 元件选型。在考虑元件选型时，对于电压元件，压敏电阻、双向晶闸管、双向二极管等重量轻、体积小、价格低廉，但是受元件本身制造品质和使用环境的温度、湿度影响，其动作阈值有波动，不能精确动作，易老化劣化，影响到整套装置的效果。而过电压继电器虽重量重、体积大，但在电压达到整定值时能够可靠动作，定值调整方便，对环境要求不高，所以为保证电压元件在电压升高时可靠动作，选用过电压继电器。对于执行元件，交流接触器抗干扰性强，但长期使用后，铁芯容易积存强度较高的剩磁，使接触器的分断动作不可靠。另外，若交流接触器控制的设备长时间超负荷运行的话，接触器触点易粘连，不受二次线路控制，因此只能通断负荷电流，不能切断短路电流。而自动空气开关在发生短路或严重过负荷时能够及时跳闸，也是用户电表箱里的必备元件。考虑经济性，选用带分励脱扣器的自动空气开关。 　　在考虑配置选择时，如用户为三相用电，则配三块过电压继电器监